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膜结构支承骨架连接节点概述

日期:2015-7-8 8:40:09 | 阅读:547

      膜结构都是支承在一定的结构体系上。根据支承条件不同可将索膜结构支承体系分为三大类:刚性支承体系、柔性支承体系和混合支承体系。
      根据支承位置的不同,支承结构又可分为边缘支承和内部支承两大类。
      支承结构在膜结构的设计中占有举足轻重的地位。支承结构的作用可概括为以下三个方面:
      (1) 为膜结构提供一系列高低错落的支承点(边界) 或悬吊点,以维持膜结构曲面的稳定;
      (2) 将膜面内拉力转化为压力传至地基基础;
      (3) 支承结构的刚劲挺拔与膜的灵动飘逸间形成鲜明对比,增强建筑整体表现力。
      支承骨架结构最常采用的是钢结构,也可采用混凝土结构,甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。支承结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外,其形式可以采取变化多样的形式,以实现不同的建筑造型效果。例如采用独立柱或柱与拉索的组合可以提供一个独立支点,这里的柱可以是钢管柱、桁架柱或混凝土柱,而直梁、桁架拱或环梁可以提供一系列连续支点。
       支承骨架连接节点有膜角点与骨架的连接、索与骨架的连接以及支撑骨架内部的连接等。
       膜结构的支承骨架在膜结构中的作用是将膜的表面张力传递至基础部位。膜面由于找形的需要,其表面呈现负高斯曲面。膜面为保持形状的实整性通常都需要施加一定幅度的预应力,一般为2-3kN/m。同时作用于膜表面的荷载(通常情况下为风荷载和雪荷载)也是通过膜面变形张紧来承受的。作用于支撑骨架的力的方向随膜面走向的改变而改变。膜面在初始找形时,为保证排水通畅,起始坡度一般在15%-40%,因此膜结构支承骨架的受力状态决定了支承骨架结构形式的不一样。同时支承骨架还需承受作用在竖直面的自重。因此膜结构的支承骨架通常情况下在水平面内需要承受相当大的弯矩,这一点与其它结构中的构件明显不同。
       同时还需要力求轻巧美观,因此在膜结构中其支承骨架经常做成钢结构桁架、桅杆和三脚柱。以与其受力状态相适应。
      同时膜结构的支承骨架还必须与膜面受力变形相适应。应当具有比较大的变形能力。因此膜结构支承骨架的构件的节点经常做成铰接,并且长度可调。
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